KR20080046635A - Fluid bearing device, method of manufacturing the same, and disk drive device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 윤활막으로 축부재를 레이디얼 방향으로 상대 회전가능하게 지지하는 유체 베어링 장치 및 그 제조 방법, 및 이 유체 베어링 장치를 구비한 디스크 구동 장치에 관한 것이다. 디스크 구동 장치로서는, 예컨대 HDD 등의 자기디스크 구동 장치, CD-ROM, CD-R/RW, DVD-ROM/RAM 등의 광디스크 구동 장치, MD, MO 등의 광자기디스크 구동 장치를 들 수 있다. 또한, 본 발명의 유체 베어링 장치는 디스크 구동 장치 이외의 정보기기, 예컨대 레이저 빔 프린터(LBP)의 폴리곤 스캐너 모터, 프로젝터의 컬러 휠 모터, 또는 팬 모터 등의 소형 모터용으로서도 바람직하게 사용할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid bearing device for supporting a shaft member rotatably in the radial direction with a lubricating film of fluid generated in the radial bearing gap, a manufacturing method thereof, and a disk drive device having the fluid bearing device. Examples of the disk driving apparatus include magnetic disk driving apparatuses such as HDDs, optical disk driving apparatuses such as CD-ROM, CD-R / RW, DVD-ROM / RAM, and magneto-optical disk driving apparatuses such as MD and MO. The fluid bearing device of the present invention can also be suitably used for small motors such as information devices other than the disk drive device, for example, a polygon scanner motor of a laser beam printer (LBP), a color wheel motor of a projector, or a fan motor.
상기 각종 모터에는 고속 회전 정밀도 외에 고속화, 저비용화, 저소음화 등이 요구되어 있다. 이들 요구 성능을 결정짓는 구성 요소의 하나로 상기 모터의 스핀들을 지지하는 베어링이 있고, 최근에는 상기 요구 성능이 우수한 특성을 갖는 유체 베어링의 사용이 검토되고, 또한 실제로 사용되고 있다.The various motors are required to have high speed, low cost, low noise, etc. in addition to high speed rotation accuracy. One of the components that determine these required performances is a bearing for supporting the spindle of the motor. In recent years, the use of a fluid bearing having characteristics excellent in the required performance has been examined and actually used.
이러한 종류의 유체 베어링은 베어링 간극 내의 윤활 유체에 동압을 발생시키기 위한 동압 발생부를 구비한 동압베어링과, 동압 발생부를 구비하고 있지 않 은, 소위 원통형 베어링(베어링 단면이 진원형상인 베어링)으로 크게 나누어진다.This kind of fluid bearing is divided into a dynamic bearing having a dynamic pressure generating portion for generating dynamic pressure in the lubricating fluid in the bearing clearance, and a so-called cylindrical bearing (a bearing having a circular bearing section) having no dynamic pressure generating portion. Lose.
예컨대, HDD 등의 디스크 구동 장치의 스핀들 모터에 조립되는 유체 베어링 장치에서는 축부재를 레이디얼 방향으로 지지하는 레이디얼 베어링부 및 스러스트 방향으로 지지하는 스러스트 베어링부 쌍방을 동압베어링으로 구성하는 경우가 있다. 이러한 종류의 유체 베어링 장치(동압 베어링 장치)에 있어서의 레이디얼 베어링부로서는, 예컨대 베어링 슬리브의 내주면과, 이것에 대향하는 축부재의 외주면 중 어느 한쪽에 동압 발생부로서의 동압홈을 형성함과 아울러, 양면간에 레이디얼 베어링 간극을 형성하는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1을 참조).For example, in a fluid bearing device assembled to a spindle motor of a disk drive device such as an HDD, both a radial bearing part supporting the shaft member in the radial direction and a thrust bearing part supporting in the thrust direction may be constituted by dynamic pressure bearings. . As the radial bearing portion in this type of fluid bearing device (dynamic bearing device), for example, a dynamic pressure groove as a dynamic pressure generating portion is formed on either of the inner circumferential surface of the bearing sleeve and the outer circumferential surface of the shaft member opposite thereto. It is known to form a radial bearing clearance between both surfaces (for example, refer patent document 1).
또한, 상기 유체 베어링 장치를 HDD 등의 디스크 구동 장치용 모터에 조립하여 사용할 경우, 축부재에 허브가 설치되고, 이 허브의 끝면에 자기디스크 등의 정보 기억 매체가 적재 또는 유지된다(예컨대, 특허문헌 2를 참조). 디스크 허브의, 모터의 고정측에 설치된 고정자 코일과 대향하는 위치에는 통상 회전자 자석과 고정자 코일간의 자력 효율을 향상시키기 위한 자성체로 이루어지는 요크가 고정된다. 이러한 종류의 요크를 상기 디스크 허브에 고정하는 수단으로서, 예컨대 접착제를 사용한 수단이 알려져 있다Further, when the fluid bearing device is assembled and used in a disk drive device motor such as an HDD, a hub is provided on the shaft member, and an information storage medium such as a magnetic disk is loaded or held on an end surface of the hub (for example, a patent). See
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 2003-239951호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-239951
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 2005-45924호 공보[Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-45924
그런데, 최근에는 정보기기의 저가격화의 요구를 받아서 상기 유체 베어링 장치의 제조 비용 저감을 위한 제안이 수많이 이루어지고 있다. 예컨대 재료 비용의 저감화를 목표로 하여 상기 유체 베어링 장치의 구성부품, 예컨대 허브의 수지화가 검토되고 있다.However, in recent years, a number of proposals have been made to reduce the manufacturing cost of the fluid bearing device in response to the demand for lowering the cost of information equipment. For example, the resin component of the said fluid bearing device, such as a hub, is aimed at reducing material cost.
그러나, 허브의 성형시, 예컨대 용융 수지를 캐비티 내에 충전하는 게이트의 형상이나 위치의 설정에 따라서는 허브의 성형 정밀도가 저하되고, 이것에 의해 허브에 대한 하기의 요구 특성을 만족할 수 없을 우려가 있다.However, when forming the hub, for example, depending on the shape of the gate and the position of the gate filling the molten resin in the cavity, the molding precision of the hub may be lowered, whereby the following required characteristics for the hub may not be satisfied. .
일례로서 도 12에 나타내는 형상의 허브(20)를 수지로 사출 성형할 경우, 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 캐비티(21)를 갖는 성형 금형(도시는 생략)의, 허브(20)의 한쪽의 끝면(20a)에 대응하는 위치에 복수의 점상(點狀) 게이트(22)를(도시 예에서는 원주방향 등간격으로 3개소) 형성하고, 이들 복수의 점상 게이트(22)로부터 캐비티(21) 내에 용융 수지(P)를 충전하는 방법이 고려된다. 그러나, 이 방법에서는, 각 점상 게이트(22)로부터 캐비티(21) 내에 송출된 용융 수지(P)가 각 점상 게이트(22)로부터 각각 원주방향(도 13 중 화살표의 방향)을 향해 유동되고, 각 점상 게이트(22,22) 사이의 중간위치(23)에서 합류한다. 그 때문에, 양 원주방향으로부터 합류한 용융 수지(P)의 흐름 방향이 중간위치(23)에서 원주방향으로부터 반경방향으로 변동된다. 이것에 의해, 고화 후의 수지성형품(허브(20))은 그 중간위치(23) 대응 개소에서 수지의 배향 상태(분자 배향)를 원주방향 타 개소와 비교해서 다르게 한 형태를 이룬다.As an example, when injection molding the
이것에서는, 성형 수축량이 원주방향에서 불규칙하게 되고, 예컨대 디스크 탑재면 등 높은 치수 정밀도가 필요하게 되는 면의 기하 정밀도를 저하시킬 우려가 있다. 또한, 이 허브를 구비한 유체 베어링 장치의 사용시, 온도 변화에 따른 허브의 치수 변화량이 원주방향에서 다르기 때문에, 이것에 의해 허브의 축부재에 대한 고정 정밀도(직각도나 동축도 등)가 저하되고, 회전 정밀도에 악영향을 미칠 가능성이 있다.In this case, the amount of shrinkage of the molding becomes irregular in the circumferential direction, and there is a concern that the geometric accuracy of the surface where high dimensional accuracy is required, for example, a disk mounting surface. In addition, when the fluid bearing device having the hub is used, since the amount of dimensional change of the hub due to the temperature change is different in the circumferential direction, this lowers the fixing accuracy (perpendicularity or coaxiality) with respect to the shaft member of the hub, There is a possibility that the rotational accuracy is adversely affected.
또한, 캐비티 내의 용융 수지는 냉각되어 고화된 후, 성형 금형의 다이 개방을 행함으로써 성형 금형으로부터 인출된다. 성형품은, 다이 개방 전의 상태에서는 게이트 내에 형성된 게이트 고화부와 연결된 형태로 되지만, 다이 개방을 행함으로써 게이트 고화부가 분단되고, 게이트 고화부의 일부가 게이트 마크(gate mark)로서 성형품측에 남는다. 그 때문에, 성형품측에 남은 게이트 마크(게이트 고화부)의 사이즈나 형상에 따라서는 성형후에, 예컨대 절삭 가공을 행하고, 게이트 고화부를 성형품으로부터 제거하도록 하고 있다.In addition, after the molten resin in the cavity is cooled and solidified, the molten resin is taken out of the molding die by performing die opening of the molding die. The molded article is in a form connected to the gate solidification portion formed in the gate in the state before the die opening, but the gate solidification portion is divided by performing die opening, and a part of the gate solidification portion remains on the molded article side as a gate mark. Therefore, depending on the size and shape of the gate mark (gate solidification part) remaining on the molded product side, after forming, for example, cutting is performed to remove the gate solidification part from the molded product.
이들 게이트 마크로 이루어지는 게이트 고화부나, 게이트 고화부의 제거 가공 후에 성형품측에 남는 게이트 제거 마크에는 게이트 커트시에 형성되는 절단면이나, 제거 가공시에 형성되는 제거 가공면이 존재한다. 이들 분단면(分斷面)이나 제거 가공면은 성형면과는 달리 수지성형품의 내부 단면이 노출된 것이므로, 예컨대 수지 재료에 배합한 충전재가 일부 노출되거나 하여 이러한 면으로부터 충전재 등이 탈락되기 쉬워진다. 탈락된 충전재 등은 하우징 등의 표면에 부착되고, 베어링 장치의 조립시에 베어링 장치 내부에 충만한 윤활유에 오염물로서 혼입될 우려가 있다. 특히, 디스크 허브의 주위에서 발생된 오염물은 디스크 표면에 부착됨으로써 디스크의 판독 정밀도를 저하시킬 우려가 있어 바람직하지 못하다.In the gate solidification part which consists of these gate marks, and the gate removal mark which remain | survives on the molded article side after the removal process of the gate solidification part, the cut surface formed at the time of a gate cut, or the removal process surface formed at the time of removal process exists. Unlike the molded surface, these divided surfaces and the removed surface are exposed to the inner end surface of the resin molded article, so that the filler blended in the resin material is partially exposed, for example, so that the filler and the like can easily fall off. . The dropped filler or the like is adhered to the surface of the housing or the like, and there is a fear of being mixed as a contaminant in the lubricating oil filled inside the bearing device when the bearing device is assembled. In particular, contaminants generated around the disk hub are undesirable because they adhere to the surface of the disk and may degrade the read accuracy of the disk.
또한, HDD 등의 디스크 구동 장치에서는 높은 디스크 판독 정밀도를 얻기 위해서는 디스크를 유지하는 허브의 치수 정밀도, 보다 정확하게는 디스크를 적재하는 디스크 탑재면의 치수 정밀도가 중요하게 된다. 단지 디스크 탑재면의 고정밀도화를 도모하는 것이라면 디스크 탑재면의 고정밀도 가공을 별도로 행하면 되지만, 이것에서는 가공 비용이 높다.In addition, in a disk drive device such as an HDD, in order to obtain high disk reading accuracy, the dimensional accuracy of the hub holding the disk, and more precisely, the dimensional precision of the disk mounting surface on which the disk is loaded is important. If only high precision of the disk mounting surface is to be achieved, high precision processing of the disk mounting surface may be performed separately.
본 발명의 과제는 높은 성형 정밀도 및 치수 안정성을 갖는 허브를 저비용으로 제조가능한 유체 베어링 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fluid bearing device capable of manufacturing a hub having high molding accuracy and dimensional stability at low cost and a method of manufacturing the same.
본 발명의 다른 과제는 저비용으로 제조가능하고, 또한 높은 청정도를 갖는 유체 베어링 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a fluid bearing device which can be manufactured at low cost and which also has high cleanliness.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 축부재와, 축부재에 일체 또는 별체로 설치되는 허브부와, 축부재의 외주면이 면하는 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 윤활막으로 축부재를 레이디얼 방향으로 상대 회전가능하게 지지하는 레이디얼 베어링부를 구비한 것에 있어서, 허브부는 수지로 형성되고, 또한 허브부는 전체 둘레에 걸쳐 반경방향으로의 수지 배향을 나타내는 것을 특징으로 하는 유체 베어링 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a radial direction of the shaft member with a lubricating film of the shaft member, a hub portion integrally or separately provided to the shaft member, and a lubricating film formed in the radial bearing gap facing the outer circumferential surface of the shaft member. A radial bearing portion for supporting relative rotation is provided, wherein the hub portion is formed of a resin, and the hub portion exhibits a resin orientation in the radial direction over its entire circumference.
이와 같이, 원주방향의 어느 위치에 있어서나 지름 방향으로의 수지 배향을 나타내는 허브부이면 성형시의 수축 방향이 원주방향에서 불규칙하게 되는 일이 없기 때문에 이러한 성형 수축을 최대한 균등하게 발생시킬 수 있다. 또한, 온도 변화에 따른 치수 변화량의 원주방향에서의 불규칙도 최대한 억제된다. 따라서, 허브부에 필요한 치수 정밀도(평면도 등)나 축부재에 대한 높은 고정 정밀도(직각도 등)를 확보하여 높은 회전 정밀도를 갖는 유체 베어링 장치를 제공할 수 있다.In this way, if the hub portion exhibits the resin orientation in the radial direction at any position in the circumferential direction, the shrinkage direction at the time of molding does not become irregular in the circumferential direction, so that such molding shrinkage can be generated as evenly as possible. In addition, irregularities in the circumferential direction of the dimensional change amount due to temperature change are also suppressed as much as possible. Therefore, it is possible to provide a fluid bearing device having high rotational accuracy by securing dimensional accuracy (planar view, etc.) necessary for the hub portion, and high fixing accuracy (perpendicularity, etc.) with respect to the shaft member.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 축부재와, 축부재에 일체 또는 별체로 설치되는 허브부와, 축부재의 외주면이 면하는 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 윤활막으로 축부재를 레이디얼 방향으로 상대 회전가능하게 지지하는 레이디얼 베어링부를 구비한 것에 있어서, 허브부는 수지로 사출 성형되고, 사출 성형에 의해 허브부에 환상의 게이트 마크가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 베어링 장치를 제공한다. 여기서, 게이트 마크는 베어링 부재의 사출 성형 시, 용융 수지를 성형 금형 내에 충전할 때의 게이트 위치를 상기 성형품으로부터 판별할 수 있는 개소를 가리키고, 예컨대 사출 성형시에 게이트 내부에서 고화된 수지 중 게이트 커트 후에도 성형품 표면에 잔존하는 부분을 포함한다. 또는, 이 잔존 부분을 기계가공 등에 의해 제거 가공했을 때에 형성되는 게이트 제거 마크를 포함한다. In addition, in order to solve the above problems, the present invention uses a shaft member, a hub portion which is integrally or separately provided to the shaft member, and a shaft member with a lubricating film of fluid generated in the radial bearing gap facing the outer circumferential surface of the shaft member. A radial bearing portion for supporting relative rotation in the radial direction is provided, wherein the hub portion is injection molded with a resin, and an annular gate mark is formed in the hub portion by injection molding to provide a fluid bearing device. do. Here, the gate mark indicates a position where the gate position when filling the molten resin into the molding die during injection molding of the bearing member can be determined from the molded article, and the gate cut among resins solidified inside the gate during injection molding, for example. It also includes a portion remaining on the surface of the molded article. Or a gate removing mark formed when the remaining portion is removed by machining or the like.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 축부재와, 축부재에 일체 또는 별체로 설치되는 허브부와, 축부재의 외주면이 면하는 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 윤활막으로 축부재를 레이디얼 방향으로 상대 회전가능하게 지지하는 레이디얼 베어링부를 구비한 유체 베어링 장치의 제조 방법에 있어서, 허브부를 수지로 사출 성형하는 사출 성형 공정을 포함하고, 사출 성형 공정에 있어서 허브부의 성형 금형에 환상의 게이트를 형성하고, 환상 게이트로부터 용융 수지를 캐비티 내에 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 베어링 장치의 제조 방법을 제공한다.In addition, in order to solve the above problems, the present invention uses a shaft member, a hub portion which is integrally or separately provided to the shaft member, and a shaft member with a lubricating film of fluid generated in the radial bearing gap facing the outer circumferential surface of the shaft member. A method of manufacturing a fluid bearing device having a radial bearing portion that supports relative rotation in a radial direction, the method comprising: an injection molding step of injection molding a hub part with a resin, and having an annular shape in a molding die of the hub part in an injection molding step. A method of manufacturing a fluid bearing device is provided, comprising forming a gate and filling molten resin into a cavity from an annular gate.
사출 성형시, 환상의 게이트를 통해서 원주방향 전체 둘레로부터 용융 수지가 캐비티 내에 충전되므로, 고화 후의 성형품(허브부)은 적어도 원주방향에서 바라보면 거의 한결같이 지름 방향을 향하는 수지 배향을 나타내고, 이것에 의해 허브부의 성형 수축을 반경방향을 향해서 더욱 균등하게 발생시킬 수 있다.During injection molding, since the molten resin is filled in the cavity from the entire circumference of the circumferential direction through the annular gate, the molded article (hub portion) after solidification exhibits a resin orientation in the radial direction almost at least when viewed from the circumferential direction, whereby Molding shrinkage of the hub portion can be generated more evenly in the radial direction.
상기 유체 베어링 장치를 HDD 등의 디스크 구동 장치용 모터에 조립하여 사용할 경우, 허브부에는 디스크 탑재면이 형성되고, 이 경우에는, 게이트 마크가 디스크 탑재면의 근방에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 사출 성형시, 게이트를 디스크 탑재면의 근방에 배치한 상태에서 용융 수지의 충전이 행해지므로, 캐비티의 디스크 탑재면에 대응하는 영역을 높은 사출압을 유지한 상태에서 충전할 수 있다. 그 때문에, 해당 개소에 있어서의 성형 수축량을 저감시켜 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.When the fluid bearing device is assembled to a disk drive motor such as an HDD, the hub bearing surface is formed in the hub portion, and in this case, the gate mark is preferably formed near the disk mounting surface. According to this structure, since the molten resin is filled in the state where the gate is arranged near the disk mounting surface during injection molding, the area corresponding to the disk mounting surface of the cavity can be filled with a high injection pressure. have. Therefore, the molding shrinkage amount in the said location can be reduced and dimensional accuracy can be improved.
또한, 본 발명에 따른 허브부의 사출 성형 공정에 있어서는 게이트 폭이 원주방향에서 다른 환상 게이트를 이용하여 사출 성형을 행하는 것이 바람직하다. 통상, 이러한 종류의 사출 성형에 있어서, 용융 수지를 사출하는 사출기의 노즐로부터 성형 금형의 캐비티에 개방되는 게이트와의 사이에는 스풀이나 런너가 설치되고, 노즐로부터 사출된 용융 수지는 스풀이나 런너의 분기를 경유해서 게이트에 이른다. 그 때문에, 환상의 게이트를 형성한 경우이더라도 실제로는 게이트 전체 둘레로부터 캐비티 내에 용융 수지가 동시에 송출된다는 것이 아니고, 약간의 타임 러그가 생기는 일이 있다. 본 발명은 이 점에 착안해서 이루어진 것으로, 예컨대, 환상 게이트 중, 예컨대 사출 노즐까지의 거리(용융 수지의 유로 길이)가 먼 측의 게이트 폭을 크게 하고, 이것과 대향하는 측(사출 노즐까지의 거리가 가까운 측)의 게이트 폭을 작게 함으로써 상술의 타임 러그에 기인하는 문제를 개선할 수 있다. 따라서, 캐비티 내에 있어서의 반경방향으로 향하는 수지의 흐름을 전체 둘레에 걸쳐 균등하게 발생시켜 보다 균일한 수지 배향을 나타내는 성형품(허브부)을 얻을 수 있다.Moreover, in the injection molding process of the hub portion according to the present invention, it is preferable to perform injection molding using an annular gate whose gate width is different in the circumferential direction. Usually, in this kind of injection molding, a spool or runner is provided between a nozzle of an injection machine for injecting molten resin and a gate open to the cavity of the molding die, and the molten resin injected from the nozzle is a branch of the spool or runner. The gate is reached via. Therefore, even when the annular gate is formed, the molten resin is not simultaneously sent out into the cavity from the entire circumference of the gate at the same time, and some time lugs may occur. The present invention has been made in view of this point, and, for example, in the annular gate, for example, the gate width of the side where the distance to the injection nozzle (the flow length of the molten resin) is far is increased, and the side facing the injection nozzle (to the injection nozzle) is increased. The problem caused by the time lugs mentioned above can be improved by reducing the gate width of the side (near the distance). Therefore, the molded article (hub part) which shows the more uniform resin orientation by generating the flow of resin which goes to radial direction in a cavity uniformly over the perimeter.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 축부재와, 축부재에 일체 또는 별체로 설치되는 허브부와, 축부재의 외주면이 면하는 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 윤활막으로 축부재를 레이디얼 방향으로 상대 회전가능하게 지지하는 레이디얼 베어링부와, 자성체로 이루어지고, 허브부에 접착 고정되는 요크를 구비한 것에 있어서, 허브부는 수지로 사출 성형되고, 사출 성형에 의해 허브부에 형성되는 게이트 마크가 허브부와 요크의 접착 고정면에 공급된 접착제에 의해 폐색 되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 베어링 장치를 제공한다.In addition, in order to solve the above problems, the present invention uses a shaft member, a hub portion which is integrally or separately provided to the shaft member, and a shaft member with a lubricating film of fluid generated in the radial bearing gap facing the outer circumferential surface of the shaft member. A radial bearing portion for supporting relative rotation in the radial direction and a yoke made of a magnetic body and adhesively fixed to the hub portion, wherein the hub portion is injection molded with resin and formed in the hub portion by injection molding. It provides a fluid bearing device characterized in that the gate mark is blocked by the adhesive supplied to the adhesive fixing surface of the hub portion and the yoke.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 축부재와, 축부재에 일체 또는 별체로 설치되는 허브부와, 축부재의 외주면이 면하는 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 윤활막으로 축부재를 레이디얼 방향으로 상대 회전가능하게 지지하는 레이디얼 베어링부와, 자성체로 이루어지고, 허브부에 접착 고정되는 요크를 구비한 유체 베어링 장치의 제조 방법에 있어서, 허브부를 수지로 사출 성형하는 사출 성형 공정과, 사출 성형 공정에서 성형된 허브부에 요크를 접착 고정하는 접착 고정 공정을 포함하고, 접착 고정 공정에 있어서 허브부의 사출 성형에 의해 형성된 게이트 마크를 허브부와 요크의 접착 고정면에 공급되는 접착제에 의해 폐색한 상태에서 접착제를 고화시키는 것을 특징으로 하는 유체 베어링 장치의 제조 방법을 제공한다.In addition, in order to solve the above problems, the present invention uses a shaft member, a hub portion which is integrally or separately provided to the shaft member, and a shaft member with a lubricating film of fluid generated in the radial bearing gap facing the outer circumferential surface of the shaft member. A method of manufacturing a fluid bearing device comprising a radial bearing portion for supporting relative rotation in a radial direction and a yoke made of a magnetic body and adhesively fixed to the hub portion, the injection molding process of injection molding the hub portion with a resin; And an adhesive fixing step of adhesively fixing the yoke to the hub portion formed in the injection molding process, wherein the gate mark formed by injection molding of the hub portion in the adhesive fixing step is applied to the adhesive supplied to the adhesive fixing surface of the hub portion and the yoke. Provided is a method for producing a fluid bearing device, wherein the adhesive is solidified in a closed state.
이와 같이, 수지의 사출 성형에 의해 허브부의 표면에 형성되는 게이트 마크가 허브부와 요크의 접착 고정면에 공급된 접착제에 의해 폐색되어 있음으로써, 허브부와 요크의 접착 고정 후, 게이트 마크가 외부 공간(외기)에 대하여 밀봉된 상태가 된다. 따라서, 게이트 마크(게이트 고화부나 게이트 제거 마크)로부터 충전제 등이 오염물로서 베어링 장치 내부나 주변에 탈락, 부착되는 사태를 피해서 이러한 베어링 장치 및 그 주변의 청정도를 높일 수 있다.In this way, the gate mark formed on the surface of the hub portion by injection molding of the resin is blocked by an adhesive supplied to the adhesive fixing surface of the hub portion and the yoke, so that the gate mark is external after the adhesion fixing of the hub portion and the yoke. It becomes the state sealed with respect to space (outer air). Therefore, it is possible to improve the cleanliness of the bearing device and its surroundings by avoiding the situation in which fillers or the like fall off and adhere to the inside and the surroundings of the bearing device as contaminants from the gate mark (gate solidifying part or gate removing mark).
또한, 이러한 구성에 의하면 허브부와 요크의 접착 고정에 따라 게이트 마크가 폐색된다. 그 때문에, 게이트 마크의 폐색에는 유체 베어링 장치의 구성부품인 요크나, 요크의 접착 고정에 사용하는 접착제만으로 충분하고, 또한 허브부의 사출 성형 공정이나 접착 고정 공정 이외에 별도로 게이트 마크를 폐색하기 위한 공정을 추가할 필요가 없다. 그 때문에, 이러한 폐색 작업을 비용의 상승을 초래하는 일 없이 행할 수 있다.According to this configuration, the gate mark is closed in accordance with the adhesive fixing of the hub portion and the yoke. Therefore, only the yoke, which is a component of the fluid bearing device, and the adhesive used for adhesive fixing of the yoke are sufficient to close the gate mark, and a step for blocking the gate mark separately in addition to the injection molding process or the adhesive fixing process of the hub portion is provided. No need to add Therefore, such a clogging operation can be performed without causing an increase in cost.
게이트 마크는 요크와의 접착 고정면에 있는 것이 보다 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 게이트 마크가 요크와 허브부의 접착 고정면간에 공급된 접착제에 의해 확실하게 밀봉되므로, 게이트 마크로부터의 오염물의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.More preferably, the gate mark is on the adhesive fixing surface with the yoke. According to such a structure, since a gate mark is reliably sealed by the adhesive agent supplied between the adhesive fixing surface of a yoke and a hub part, generation | occurrence | production of the contaminant from a gate mark can be prevented more reliably.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 축부, 및 축부에 일체 또는 별체로 설치되는 허브부를 갖는 회전부재와, 축부의 외주면이 면하는 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용에 의해 회전부재를 레이디얼 방향으로 회전 가능하게 비접촉 지지하는 레이디얼 베어링부를 구비하는 동압 베어링 장치와, 허브부의 디스크 탑재면에 접촉해서 소정의 클램핑력(clamping force)에 의해 고정되는 디스크와, 디스크를 탑재한 회전부재를 회전 구동하는 모터부를 구비하는 디스크 구동 장치에 있어서, 디스크 탑재면이 클램핑력에 의해 디스크의 접촉면을 모방하여 변형되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치를 제공한다.Moreover, in order to solve the said subject, this invention is a rotating member which has a shaft part and the hub part integrally or separately installed in the shaft part, and the rotating member by the dynamic pressure action of the fluid which arises in the radial bearing gap which the outer peripheral surface of a shaft part faces. Pressure bearing device including a radial bearing part for rotatably supporting the bearing in a radial direction, non-contacting contact with the disk mounting surface of the hub part, a disk fixed by a predetermined clamping force, and a disk-mounted rotation. A disk drive apparatus having a motor portion for rotatingly driving a member, wherein the disk mounting surface is deformed by imitating a contact surface of the disk by a clamping force.
이러한 구성에 의하면, 디스크의 고정시, 허브부의 디스크 탑재면이 디스크의 접촉면에 의해 교정된다. 이를 위해, 이러한 접촉면을 고정밀도로 마무리한 디스크를 사용하면, 특별의 고정밀도 가공을 실시하는 일 없이 디스크 탑재면의 치수 정밀도를 디스크의 치수 정밀도 레벨까지 높일 수 있다. 특히, HDD 등에 이용되는 자기디스크는 디스크 헤드에 의한 판독 정밀도를 높이기 위해 그 끝면을 고정밀도로 마무리하고 있는 것이 통상이기 때문에, 이러한 종류의 디스크를 사용함으로써 용이하고 또한 저비용으로 디스크 탑재면의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 축부(회전축)에 대한 높은 직각도를 유지해서 디스크를 허브부에 고정할 수 있고, 이것에 의해 회전시의 디스크의 진동 정밀도를 향상시킬 수 있다.According to this configuration, when the disk is fixed, the disk mounting surface of the hub portion is corrected by the contact surface of the disk. For this purpose, by using a disk having such a contact surface finished with high accuracy, the dimensional accuracy of the disk mounting surface can be increased to the dimensional accuracy level of the disk without performing a special high precision processing. In particular, magnetic disks used in HDDs and the like are usually finished with high precision in order to increase the reading accuracy by the disk head. Therefore, by using this type of disk, the dimensional accuracy of the disk mounting surface can be easily and at low cost. Can be improved. Therefore, the disk can be fixed to the hub portion by maintaining a high perpendicularity to the shaft portion (rotation shaft), whereby the vibration accuracy of the disk during rotation can be improved.
이 경우, 디스크 탑재면을 포함하는 영역은 수지로 성형되어 있는 것이 바람직하다. 수지는 일반적으로 다른 재료(금속이나 세라믹스)에 비해서 강성이 작기 때문에, 클램프 방향의 두께에도 의존되지만, 용이하게 디스크 탑재면을 변형시켜 디스크의 접촉면을 모방시킬 할 수 있다. 그 때문에, 성형시의 치수 정밀도보다 오히려 성형성(사이클 타임 등)을 중시해서 성형함으로써 치수 정밀도 및 가공 비용을 고레벨로 양립시키는 디스크 탑재면을 얻을 수 있다.In this case, it is preferable that the area | region containing a disk mounting surface is shape | molded with resin. Since resins are generally less rigid than other materials (metals or ceramics), they are also dependent on the thickness in the clamp direction, but the disk mounting surface can be easily modified to mimic the contact surface of the disk. Therefore, the disk mounting surface which makes both dimensional precision and processing cost to a high level can be obtained by shape | molding focusing on moldability (cycle time etc.) rather than dimensional precision at the time of shaping | molding.
<발명의 효과>Effect of the Invention
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 높은 성형 정밀도 및 치수 안정성을 갖는 허브를 저비용으로 제조할 수 있는 유체 베어링 장치 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다. As mentioned above, according to this invention, the fluid bearing apparatus which can manufacture the hub which has high molding precision and dimensional stability at low cost, and its manufacturing method can be provided.
또한, 본 발명에 의하면, 저비용으로 제조가능하고, 또한 높은 청정도를 갖는 유체 베어링 장치를 제공할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to provide a fluid bearing device which can be manufactured at low cost and has high cleanliness.
또한, 본 발명에 의하면, 높은 치수 정밀도를 갖는 허브부를 구비한 디스크 구동 장치를 저비용으로 제공할 수 있다.Moreover, according to this invention, the disk drive apparatus provided with the hub part which has high dimensional precision can be provided at low cost.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유체 베어링 장치를 조립한 스핀들 모터의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a spindle motor incorporating a fluid bearing device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 유체 베어링 장치의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the fluid bearing device.
도 3은 슬리브부의 종단면도이다.3 is a longitudinal sectional view of the sleeve portion.
도 4는 슬리브부의 하단면도이다.4 is a bottom view of the sleeve portion.
도 5는 하우징부를 화살표A의 방향으로부터 바라본 단면도이다.5 is a cross-sectional view of the housing portion viewed from the direction of arrow A. FIG.
도 6은 환상 게이트를 이용한 허브부의 사출 성형 공정을 개념적으로 나타내는 도면이다.6 is a diagram conceptually illustrating an injection molding process of a hub portion using an annular gate.
도 7은 환상 게이트를 이용했을 경우의 캐비티 내에 있어서의 용융 수지의 흐름을 개념적으로 나타내는 도면이다.It is a figure which shows notionally the flow of molten resin in a cavity when an annular gate is used.
도 8은 허브부의 게이트 마크 주변을 나타내는 확대 단면도이다.8 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the gate mark of the hub portion.
도 9는 허브부와 요크의 접착 고정면 주변을 나타내는 확대 단면도이다.9 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the adhesive fixing surface of the hub portion and the yoke.
도 10은 다른 형태에 따른 게이트 마크의 주변을 나타내는 확대 단면도이다.10 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of a gate mark according to another embodiment.
도 11은 도 1에 나타내는 스핀들 모터에 디스크(D)를 탑재한 디스크 구동 장치의 단면도이다.FIG. 11 is a cross-sectional view of the disk drive device in which the disk D is mounted on the spindle motor shown in FIG. 1.
도 12는 허브부의 일형태를 나타내는 단면도이다.It is sectional drawing which shows one form of hub part.
도 13은 점상 게이트를 이용했을 경우의 캐비티 내에 있어서의 용융 수지의 흐름을 개념적으로 나타내는 도면이다.It is a figure which shows notionally the flow of molten resin in a cavity when a point gate is used.
도 14는 점상 게이트를 이용한 허브부의 사출 성형 공정을 개념적으로 나타내는 도면이다.14 is a view conceptually illustrating an injection molding process of a hub portion using a point gate.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on drawing.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 유체 베어링 장치(1)를 조립한 정보기기용 스핀들 모터의 일구성예를 개념적으로 나타내고 있다. 이 스핀들 모터는 HDD 등의 디스크 구동 장치에 이용되는 것이고, 축부재(2) 및 허브부(10)를 갖는 회전부재(3)를 상대 회전가능하게 비접촉 지지하는 유체 베어링 장치(동압 베어링 장치)(1)와, 예컨대 반경방향의 갭을 통해서 대향시킨 고정자 코일(4) 및 회전자 자석(5)과, 브래킷(6)을 구비하고 있다. 고정자 코일(4)은 브래킷(6)에 부착되고, 회전자 자석(5)은 요크(12)를 통해서 허브부(10)에 고정되어 있다. 유체 베어링 장치(1)의 베어링 부재(7)는 브래킷(6)의 내주에 고정된다. 또한, 허브부(10)에는, 도시는 생략하지만, 정보 기록 매체로서의 디스크가 1매 또는 복수매 유지된다. 이와 같이 구성된 스핀들 모터에 있어서 고정자 코일(4)에 통전하면 고정자 코일(4) 과 회전자 자석(5) 사이에 발생되는 여자력에 의해 회전자 자석(5)이 회전되고, 이것에 수반하여, 허브부(10) 및 허브부(10)에 유지된 디스크가 축부재(2)와 일체로 회전된다. Fig. 1 conceptually shows an example of the configuration of a spindle motor for an information apparatus incorporating a fluid bearing device 1 according to an embodiment of the present invention. This spindle motor is used in a disk drive device such as an HDD, and is a fluid bearing device (dynamic bearing device) for non-contactably supporting the rotating
도 2는 유체 베어링 장치(1)를 나타내고 있다. 이 유체 베어링 장치(1)는 베어링 부재(7)와, 베어링 부재(7)의 일단을 폐구(閉口)하는 덮개부재(11)와, 베어링 부재(7) 및 덮개부재(11)에 대하여 상대 회전하는 회전부재(3)를 주로 구비하고 있다. 또한, 설명의 편의상, 축방향 양단에 형성되는 베어링 부재(7)의 개구부 중 덮개부재(11)에 의해 폐구되는 측을 하측, 폐구측과 반대인 측을 상측으로 하여 이하에 설명한다.2 shows a fluid bearing device 1. The fluid bearing device 1 is rotated relative to the bearing
베어링 부재(7)는 축방향 양단을 개구한 형상을 이루고, 대략 원통형상의 슬리브부(8), 및 슬리브부(8)의 외경측에 위치하고, 슬리브부(8)와 일체 또는 별체로 형성되는 하우징부(9)를 구비하고 있다.The bearing
슬리브부(8)는 예컨대 금속제의 비공질체(非孔質體) 또는 소결 금속으로 이루어지는 다공질체로 원통형상으로 형성된다. 이 실시형태에서는, 슬리브부(8)는 구리를 주성분으로 하는 소결 금속의 다공질체로 원통형상으로 형성되고, 하우징부(9)의 내주면(9c)에 예컨대 접착(루즈(loose) 접착을 포함함), 압입(압입 접착을 포함함), 용착(초음파 용착을 포함함) 등, 적절한 수단에 의해 고정된다. 물론, 슬리브부(8)를 수지나 세라믹 등 금속 이외의 재료로 형성하는 것도 가능하다.The
슬리브부(8)의 내주면(8a)의 전체면 또는 일부 원통 영역에는 레이디얼 동압 발생부로서 복수의 동압홈을 배열한 영역이 형성된다. 이 실시형태에서는, 예컨대 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 동압홈(8a1,8a2)을 헤링본 형상으로 배열한 영역이 축방향으로 이격해서 2개소 형성된다.A region in which a plurality of dynamic pressure grooves are arranged as a radial dynamic pressure generating portion is formed on the entire surface or a part of the cylindrical region of the inner
슬리브부(8)의 하단면(8b)의 전체면 또는 일부 환상 영역에는 스러스트 동압 발생부로서, 예컨대 도 4에 나타내는 바와 같이, 복수의 동압홈(8b1)을 스파이럴 형상으로 배열한 영역이 형성된다.A thrust dynamic pressure generating portion, for example, as shown in FIG. 4, is provided with a region in which a plurality of dynamic pressure grooves 8b1 are arranged in a spiral shape on the entire surface or part of the annular region of the
하우징부(9)는 금속 또는 수지로 대략 원통형상으로 형성된다. 이 실시형태에서는, 하우징부(9)는 그 축방향 양단을 개구한 형상을 이루고, 또한 일단측을 덮개부재(11)로 봉구(封口)하고 있다. 타단측의 끝면(상단면)(9a)의 전체면 또는 일부 환상 영역에는 스러스트 동압 발생부로서, 예컨대 도 5에 나타내는 바와 같이, 복수의 동압홈(9a1)을 스파이럴 형상으로 배열한 영역이 형성된다. 하우징부(9)의 상방부 외주(상단면(9a)측의 단부 외주)에는 상방을 향해 점차 확경되는 환상의 테이퍼면(9b)이 형성된다.The
하우징부(9)의 하단측을 봉구하는 덮개부재(11)는 금속 또는 수지로 형성되고, 하우징부(9)의 하단 내주측에 형성된 단차부(9d)에 고정된다. 여기서, 고정수단은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 접착(루즈 접착이나 압입 접착을 포함함), 압입, 용착(예컨대 초음파 용착), 용접(예컨대 레이저 용접) 등의 수단을 재료의 조합이나 요구되는 고정 강도, 밀봉성 등에 맞추어 적절히 선택할 수 있다.The
회전부재(3)는, 이 실시형태에서는 슬리브부(8)의 내주에 삽입되는 축부재(2)와, 축부재(2)의 상단에 설치되고, 베어링 부재(7)의 개구측에 배치되는 허브부(10)를 주로 구비하고 있다.In this embodiment, the rotating
축부재(2)는 이 실시형태에서는 금속제이고, 허브부(10)와 별체로 형성된다. 축부재(2)의 외주면(2a)은, 축부재(2)를 슬리브부(8)의 내주에 삽입한 상태에서는 슬리브부(8)의 내주면(8a)에 형성된 동압홈(8a1,8a2) 형성 영역과 대향된다. 그리고, 외주면(2a)은 축부재(2)의 회전시, 동압홈(8a1,8a2) 형성 영역과의 사이에 후술하는 제 1, 제 2 레이디얼 베어링부(R1,R2)의 레이디얼 베어링 간극을 각각 형성한다(도 2를 참조).The
축부재(2)의 하단에는 빠짐방지로서 플랜지부(2b)가 별체로 설치된다. 플랜지부(2b)는 금속제이고, 예컨대 나사결합 등의 수단에 의해 축부재(2)에 고정된다. 플랜지부(2b)의 상단면(2b1)은 슬리브부(8)의 하단면(8b)에 형성된 동압홈(8b1) 형성 영역과 대향되고, 축부재(2)의 회전시, 동압홈(8b1) 형성 영역과의 사이에 후술하는 제 1 스러스트 베어링부(T1)의 스러스트 베어링 간극을 형성한다(도 2를 참조). 또한, 축부재(2)의 상단에는 오목부(이 실시형태에서는 환상 홈)(2c)가 형성되어 있다. 이 오목부(2c)는, 후술한 바와 같이, 축부재(2)를 삽입 부품으로 하는 수지의 사출 성형으로 허브부(10)를 형성할 경우, 허브부(10)에 대한 축부재(2)의 빠짐방지로서 작용을 한다.At the lower end of the
허브부(10)는 베어링 부재(7)의 개구측(상측)을 덮는 원반부(10a)와, 원반부(10a)의 외주부로부터 축방향 하방으로 연장되는 통형상부(10b)와, 통형상부(10b)로부터 외경측으로 돌출되는 플랜지부(10c) 및 플랜지부(10c)의 상단에 형성되는 디스크 탑재면(10d)을 구비한다. 도시되어 있지 않은 디스크는 원반부(10a)의 외주에 외부로부터 끼워지고, 디스크 탑재면(10d)에 적재된다. 그리고, 도시하 지 않은 적절한 유지수단(클램퍼 등)에 의해 디스크가 허브부(10)에 유지된다.The
원반부(10a)의 하단면(10a1)은 하우징부(9)의 일단 개구측에 설치된 상단면(9a)(동압홈(9a1) 형성 영역)과 대향되고, 축부재(2)의 회전시, 동압홈(9a1) 형성 영역과의 사이에 후술하는 제 2 스러스트 베어링부(T2)의 스러스트 베어링 간극을 형성한다(도 2를 참조).The lower surface 10a1 of the
통형상부(10b)의 내주면(10b1)은 하우징부(9)의 외주 상단에 설치된 테이퍼면(9b)과 대향되고, 이 테이퍼면(9b)과의 사이에 지름 방향 치수가 상방을 향해 점차 축소되는 테이퍼 형상의 시일 공간(S)을 형성한다. 후술하는 윤활유를 유체 베어링 장치(1) 내부에 가득 채운 상태에서는 윤활유의 오일면은 항상 시일 공간(S)의 범위 내에 있다.The inner circumferential surface 10b1 of the
상기 구성의 허브부(10)는, 예컨대 LCP, PPS, PEEK 등의 결정성 수지나, PPSU, PES, PEI 등의 비결정성 수지를 베이스 수지로 하는 수지조성물의 사출 성형으로 성형된다. 이 실시형태에서는 축부재(2)를 삽입 부품으로 하여 사출 성형함으로써 축부재(2)를 일체로 설치한 허브부(10)가 성형된다. 또한, 상기 수지에 배합가능한 충전재로서, 예컨대 탄소섬유나 유리섬유 등의 섬유상 충전재, 티탄산 칼륨 등의 휘스커(whisker)상 충전재, 운모 등의 인편(鱗片)형상 충전재, 카본블랙, 흑연, 카본 나노 재료, 각종 금속분 등의 도전성 충전재를 들 수 있다. 이들 충전재는 허브부(10)의 보강이나 도전성 부여 등, 목적에 따라 상기 베이스 수지에 적당량 배합된다.The
이하, 허브부(10)의 사출 성형 공정의 일례를 설명한다.Hereinafter, an example of the injection molding process of the
도 6은 허브부(10)의 사출 성형 공정을 개념적으로 나타내는 것이고, 고정형과 가동형으로 구성되는 성형 금형(도면에 나타내는 것은 생략)에는 런너(13), 환상 게이트(14), 및 캐비티(15)가 설치된다. 환상 게이트(14)는 이 실시형태에서는 필름 게이트이고, 성형 금형의, 플랜지부(10c)의 하단면(10c1)의 외주 가장자리부에 대응하는 위치(도 2를 참조)에 형성된다. 여기서, 환상 게이트(14)의 게이트 폭은 전체 둘레에 걸쳐 일정하다. 또한, 허브부(10)의 사출 성형시, 축부재(2)는 삽입 부품으로서 성형 금형(캐비티(15)) 내의 소정 위치에 배치되어 있다.FIG. 6 conceptually illustrates the injection molding process of the
도시되어 있지 않은 사출성형기의 노즐로부터 사출된 용융 수지(P)는 성형 금형의 런너(13), 환상 게이트(14)를 통해서 캐비티(15) 내에 충전된다. 이와 같이, 허브부(10)의 플랜지부(10c)의 하단면(10c1)의 외경 단부에 대응하는 위치에 형성된 환상 게이트(14)로부터 캐비티(15) 내에 용융 수지(P)를 충전함으로써, 도 7에 나타내는 바와 같이, 용융 수지(P)가 캐비티(15) 내에 그 전체 둘레로부터 균등하게 충전된다. 이것에 의해, 높은 성형 치수 정밀도를 갖고, 또한 전체 둘레에 걸쳐 반경방향으로의 동일한 수지 배향을 나타내는 허브부(10)를 얻을 수 있다.The molten resin P injected from the nozzle of the injection molding machine (not shown) is filled into the
또한, 이 실시형태에서는 캐비티(15)의, 디스크 탑재면(10d)의 근방에 대응하는 개소에 환상 게이트(14)를 형성하였기 때문에, 예컨대 환상 게이트(14)를 캐비티(15)의 통형상부(10b) 표면에 대응하는 개소에 형성하는 경우 등과 비교하여 디스크 탑재면(10d)을 포함하는 플랜지부(10c)를 높은 사출압을 유지한 상태에서 성형할 수 있다. 이것에 의해, 디스크 탑재면(10d)의 성형 정밀도(평면도 등)를 향상시킨 허브부(10)를 얻을 수 있다.In addition, in this embodiment, since the
캐비티(15) 내에 충전된 용융 수지(P)가 고화된 후, 성형 금형을 다이 개방해서 축부재(2)와 일체로 성형된 허브부(10)를 인출한다. 다이 개방에 수반하여, 환상 게이트(14) 내에 형성된 게이트 고화부가 자동적으로 절단되고(또는 게이트 커트 기구에 의해 게이트 고화부가 절단되고), 허브부(10)의 게이트 대응 위치에 게이트 고화부의 일부가 환상의 게이트 마크(16)로서 남는다.After the molten resin P filled in the
이 게이트 마크(16)는, 이 실시형태에서는, 예컨대 도 8 중 X의 위치까지 기계가공 등에 의해 제거된다. 이것에 의해, 게이트 마크(16)의 대부분이 제거되고, 게이트 마크(16)의 일부로서의 게이트 제거 마크가 하단면(10c1)의 외경 단부에 남는다.In this embodiment, this
상술한 바와 같이 해서 성형된 허브부(10)에 예컨대 자성체로 이루어지는 요크(12)를 접착 고정함으로써 회전부재(3)가 완성된다.The rotating
요크(12)는 이 실시형태에서는 단면 대략 L자 형상을 이루는 환상부재이고, 내측 통부(12a)와, 내측 통부(12a)의 일단으로부터 외경측으로 돌출되는 외경 돌출부(12b)를 갖는다. 외경 돌출부(12b)는, 여기서는, 요크(12)에 고정하는 회전자 자석(5)의, 고정자 코일(4)에 대한 축 방향 위치를 조정하기 위해서, 그 외경측을 내경측에 비해서 하방(내측 통부(12a)의 타단측)으로 변위시킨 형상을 이루고 있다. 그 때문에, 후술한 바와 같이, 외경 돌출부(12b)의 상단면(12b1)은 그 내경측에서 허브부(10)와 접촉하고, 하단면(12b2)은 그 외경측에서 회전자 자석(5)과 접촉한다.The
상기 구성의 요크(12)를 허브부(10)에 접착 고정하는 작업은 예컨대 이하와 같이 해서 행해진다.The work of fixing the
미리, 요크(12)와의 접착 고정면이 되는 통형상부(10b)의 외주면(10b2)이나 플랜지부(10c)의 하단면(10c1)에 접착제(13)를 도포해 둔다. 그리고, 요크(12)를, 그 외경 돌출부(12b)를 상측에 배치한 상태에서, 허브부(10)의 통형상부(10b)의 외주에 삽입해 가고, 외경 돌출부(12b)의 상단면(12b1)을 플랜지부(10c)의 하단면(10c1)에 압박시킨다. 이것에 의해, 미리 하단면(10c1)에 도포된 접착제(13)가 그 도포 영역으로부터 주위로 넓혀지고, 예컨대 도 9에 나타내는 바와 같이, 외경측으로 압출된 접착제(13)에 의해 게이트 마크(16)(게이트 제거 마크)의 일부가 밀봉된다. 따라서, 이 실시형태에서는 게이트 마크(16)(게이트 제거 마크) 중 내경측의 일부가 허브부(10)와 요크(12)의 접착 고정면(상단면(12b1)과 하단면(10c1))간에 있는 접착제(13)에 의해 밀봉(폐색)되고, 나머지 부분(외경측)이 접착 고정면으로부터 압출된 접착제(13)에 의해 밀봉(폐색)된다.The
이 상태에서 가열하고, 접착제(13)를 고화시킴으로써 허브부(10)와 요크(12)의 접착 고정 작업이 완료된다.It heats in this state, and the adhesive fixing work of the
이와 같이, 허브부(10)의 게이트 마크(16)를 허브부(10)의 하단면(10c1)에 도포된 접착제(13)에 의해 폐색한 상태에서 접착 고정을 행함으로써, 바꿔 말하면, 허브부(10)의 사출 성형시, 허브부(10)와 요크(12)의 접착 고정면이 되는 영역, 또는 상기 접착 고정면과 동일 평면상에서 또한 접착제(13)가 퍼지는 영역에 허브부(10)의 게이트(17)를 형성해 둠으로써 게이트 마크(16)(게이트 제거 마크)가 외부 공간(외기)에 대하여 밀봉된 상태로 된다. 이것에 의해, 게이트 마크(16)(게이 트 제거 마크)의 제거 가공면으로부터 충전제 등이 오염물로서 유체 베어링 장치(1) 내부나 주변에 탈락, 부착되는 사태를 피하여 유체 베어링 장치(1) 및 모터 주변의 청정도를 높일 수 있다.In this way, the adhesive part is fixed in a state in which the
또한, 게이트 마크(16)의 폐색 작업이 허브부(10)와 요크(12)의 접착 고정과 동시에 행해지므로, 게이트 마크(16)를 폐색하는데에 요크(12)나 접착제(13) 이외의 것은 불필요하고, 또한 상기 접착 고정 공정의 전후에 게이트 마크(16)를 폐색하기 위한 공정을 별도로 추가할 필요는 없다. 그 때문에, 비용 증가를 초래하는 일 없이 허브부(10)(유체 베어링 장치(1))를 제조할 수 있다.In addition, since the closing operation | movement of the
유체 베어링 장치(1) 내부에 가득 채워지는 윤활유로서는 여러가지의 것이 사용가능하지만, HDD 등의 디스크 구동 장치용의 유체 베어링 장치에 제공되는 윤활유에는 그 사용시 또는 수송시에 있어서의 온도 변화를 고려하여 저증발율 및 저점도성이 우수한 에스테르계 윤활유, 예컨대 디옥틸세바케이트(DOS), 디옥틸아젤레이트(DOZ) 등이 바람직하게 사용가능하다.Various lubricants can be used as the lubricating oil filled in the fluid bearing device 1, but the lubricating oil provided to the fluid bearing device for a disk drive device such as an HDD can be stored in consideration of the temperature change during its use or transportation. Ester lubricating oil excellent in evaporation rate and low viscosity, such as dioctyl sebacate (DOS), dioctyl azelate (DOZ), etc. can be used preferably.
상기 구성의 유체 베어링 장치(1)에 있어서 축부재(2)의 회전시, 슬리브부(8)의 내주면(8a)에 형성된 동압홈(8a1,8a2) 형성 영역은 대향하는 축부재(2)의 외주면(2a)과의 사이에 레이디얼 베어링 간극을 형성한다. 그리고, 축부재(2)의 회전에 따라 상기 레이디얼 베어링 간극의 윤활유가 동압홈(8a1,8a2)의 축방향 중심측으로 압입되어 그 압력이 상승된다. 이와 같이, 동압홈(8a1,8a2)에 의해 생기는 윤활유의 동압작용에 의해 축부재(2)를 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 제 1 레이디얼 베어링부(R1)와 제 2 레이디얼 베어링부(R2)가 각각 구성된다.In the fluid bearing device 1 having the above-described configuration, when the
이것과 동시에, 슬리브부(8)의 하단면(8b)(동압홈(8b1) 형성 영역)과 이것에 대향하는 플랜지부(2b)의 상단면(2b1) 사이의 스러스트 베어링 간극, 및 하우징부(9)의 상단면(9a)에 형성되는 동압홈(9a1) 형성 영역과 이것에 대향하는 허브부(10)의 하단면(10a1) 사이의 스러스트 베어링 간극에 형성되는 윤활유막의 압력이 동압홈(8b1,9a1)의 동압작용에 의해 높아진다. 그리고, 이들 오일막의 압력에 의해 회전부재(3)(허브부(10))를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 제 1 스러스트 베어링부(T1)와 제 2 스러스트 베어링부(T2)가 각각 구성된다.At the same time, the thrust bearing clearance between the
도 11은 도 1에 나타내는 스핀들 모터에 디스크(D)를 탑재한 디스크 구동 장치(HDD)를 나타내고 있다. 허브부(10)에 예컨대 자성체로 이루어지는 요크(12), 회전자 자석(5), 또한 디스크(D)를 고정함으로써 디스크 구동 장치의 서브 어세이(sub-assy)화가 완료된다. 이하, 디스크(D)의 허브부(10)로의 고정 작업을 중심으로 설명한다.FIG. 11 shows the disk drive device HDD having the disk D mounted on the spindle motor shown in FIG. 1. Sub-assy of the disc drive device is completed by fixing the
우선, 디스크(D)의 중앙에 형성된 구멍(D2)에 통형상부(10b)의 외주에 형성된 원통면(10e)을 끼워맞춰 접촉면이 되는 디스크(D)의 하단면(D1)을 디스크 탑재면(10d)과 접촉시킨다. 그리고, 이 상태로부터, 예컨대 도 11에 나타내는 클램퍼(13)를 허브부(10)의 베어링 내부 반대측으로부터 장착하고, 나사(14)로 클램퍼(13)를 축부(2)에 체결함으로써 디스크(D)가 클램퍼(13)와 허브부(10)로부터 클램핑력을 받아 끼움지지되어 고정된다.First, the lower surface D1 of the disk D serving as a contact surface is fitted by fitting the
이것과 동시에, 허브부(10)의 디스크 탑재면(10d)은 디스크(D)의 하단면(접촉면(d1))으로부터 가압력을 받는다. 이것에 의해, 디스크 탑재면(10d)이 하단 면(D1)을 모방하여 변형되고, 디스크 탑재면(10d)이 디스크(D)의 하단면(D1)에 의해 교정된다. 따라서, 수지제의 허브부(10)(디스크 탑재면(10d))의 성형시의 치수 정밀도가 그 만큼 높지 않더라도, 디스크(D)의 고정에 수반하여 이러한 디스크 탑재면(10d)의 치수 정밀도를 하단면(D1)의 치수 정밀도와 동등한 레벨까지 향상시킬 수 있다. 따라서, 디스크(D)를 축부(2)에 대한 직각도 등을 고레벨로 유지한 상태에서 디스크 탑재면(10d) 상에 고정할 수 있다.At the same time, the
또한, 이 실시형태와 같이, 디스크 탑재면(10d)을 포함하는 영역을 수지로 형성함으로써, 통상 알루미늄이나 유리로 형성되는 디스크(D)로부터의 압박에 대하여 용이하게 디스크 탑재면(10d)의 측을 디스크(D)의 접촉면(D1)을 모방해서 변형시킬 수 있다. In addition, as in this embodiment, by forming the region including the
따라서, 디스크(D)는 축부(2)(회전축)에 대한 높은 직각도를 유지한 상태에서 회전하고, 이것에 의해 회전시의 디스크(D)의 진동 정밀도가 개선된다. 따라서, 디스크 헤드와의 대향 간격을 고정밀도로 유지하여 디스크(D)의 판독 정밀도를 높일 수 있다.Therefore, the disk D rotates while maintaining a high perpendicularity to the shaft portion 2 (rotating shaft), whereby the vibration accuracy of the disk D during rotation is improved. Therefore, the reading accuracy of the disk D can be improved by maintaining the opposing interval with the disk head with high accuracy.
이 경우, 디스크(D)는 축부(2)(회전축)에 대한 높은 직각도를 유지한 상태에서 회전하고, 이것에 의해 회전시의 디스크(D)의 진동 정밀도가 개선된다. 따라서, 디스크 헤드와의 대향 간격을 고정밀도로 유지하여 디스크(D)의 판독 정밀도를 높일 수 있다.In this case, the disk D rotates while maintaining a high right angle with respect to the shaft portion 2 (rotating shaft), whereby the vibration accuracy of the disk D during rotation is improved. Therefore, the reading accuracy of the disk D can be improved by maintaining the opposing interval with the disk head with high accuracy.
이상, 본 발명의 일실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 이하에 예시하는 여러가지의 변형이 가능하다.As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, Various deformation | transformation illustrated below is possible.
상기 실시형태에서는 게이트 마크(16)(게이트 제거 마크)를 플랜지부(10c)의 하단면(10c1)의 외경 단부(모따기부)에 형성한 경우를 설명했지만, 이 게이트 마크(16)는 허브부(10) 표면에 환상으로 연결되어 형성되는 한, 허브부(10)의 임의 개소에 형성할 수 있다. In the above embodiment, the case where the gate mark 16 (gate removing mark) is formed at the outer diameter end (chamfered part) of the lower end surface 10c1 of the
예컨대 도 2에 나타내는 허브부(10)에서 말하면, 플랜지부(10c)의 하단면(10c1)이나 외주면(10c2), 통형상부(10b)의 내ㆍ외주면(10b1,10b2), 또는 원반부(10a)의 상단면(10a2)(외주끝의 모따기부를 포함함)의 대략 전체 영역에 게이트 마크(16)(바꿔 말하면, 캐비티(15)의 하단면(10c1)이나 외주면(10b2)에 대응하는 개소에 게이트(14))를 형성하는 것도 가능하다.For example, in the
또는, 게이트 마크(16)가 접착제(13)에 의해 직접적으로 밀봉되어 있지 않은 경우이여도, 그 주위에 접착제(13)로 허브부(10)와 요크(12)를 접착 고정하는 영역이 있고, 이 접착제(13)로 게이트 마크(16)가 외기(외부 공간)로부터 간접적으로 밀봉된 상태로 되어 있으면 된다. 예컨대 도 10은 그 일례를 나타내는 것이고, 게이트 마크(16)가 허브부(10)의 통형상부(10b)와 플랜지부(10c)의 부착 부근에 형성됨과 아울러, 그 외경측에서는 플랜지부(10c)의 하단면(10c1)과 요크(12)의 외경 돌출부(12b)의 상단면(12b1)이 접착제(13)에 의해 접착 고정된다. 또한, 게이트 마크(16)의 하방에서는 통형상부(10b)의 외주면(10b2)과 내측 통부(12a)의 내주면(12a1)이 접착제(13)에 의해 접착 고정되어 있다.Alternatively, even in the case where the
또한, 상기 실시형태에서는 허브부(10)의 사출 성형에 이용하는 환상 게이트(14)로서 그 게이트 폭이 원주방향에서 균일한 것을 사용한 경우를 예시했지만, 이것에 한정되지 않고, 예컨대 게이트 폭이 원주방향에서 다른 환상 게이트(14)를 이용할 수도 있다. 이 경우에는, 예컨대 도시하지 않은 사출기의 노즐까지의 유로거리가 가장 크게 되는 개소의 게이트 폭을 크게 하고, 상기 노즐까지의 유로거리가 가장 작게 되는 개소의 게이트 폭을 작게 하는 것이 좋다. 도 7에서 말하자면, 동 도면에 나타내는 원통 환상의 게이트(14)의 외주면을 반경방향으로 이동시킴으로써 환상 게이트(14)의 외주면을 내주면에 대하여 편심시키고, 이것에 의해 게이트 폭을 원주방향에서 다르게 할 수 있다.Moreover, although the case where the gate width was uniform was used for the
또한, 상기 실시형태에서는 다른 부재(예컨대 요크(12)나 디스크)와의 접촉 등을 피할 목적으로 게이트 마크(16)의 제거 가공을 행하였지만, 게이트 마크(16)가 이들 다른 부재와 접촉하지 않거나, 또는 접촉해도 특별히 문제가 안 된다면 제거 가공을 행하지 않아도 상관 없다.In addition, although the
상기 실시형태에서는 디스크 탑재면(10d)을 갖는 허브부(10)를 수지로 형성한 경우를 설명했지만, 디스크(D)로부터의 압박에 의해 디스크 탑재면(10d)이 디스크(D)의 하단면(접촉면(d1))을 모방해 변형되는 한, 허브부(10)의 적어도 디스크 탑재면(10d)을 포함하는 영역을 다른 재료로 형성하는 것도 가능하다.Although the case where the
또는, 디스크 탑재면(10d)이 하단면(D1)을 모방하여 변형되도록 디스크 탑재면(10d)이나 그 주변 형상을 적절하게 설계하는 것도 가능하다.Alternatively, the
디스크(D)를 축부(2)(회전축)에 대하여 높은 직각도를 유지한 상태에서 디스크 탑재면(10d)에 도입하기 위한 수단으로서는, 예컨대 디스크(D)의 구멍(D2)에 끼워맞추는 허브부(10)의 원통면(10e)의 정밀도(회전축에 대한 동축도나 원통도 등) 를 높이는 수단이나, 디스크(D)를 끼워지지하는 클램퍼(13)의 허브부(10)에 대한 고정 정밀도를 높이는 수단을 비롯한 여러가지의 수단이 채용가능하다.As a means for introducing the disk D into the
또한, 상기 실시형태에서는 HDD로 대표되는 자기디스크 구동 장치를 예시했지만, 본 발명은 CD-ROM, CDR/RW, DVD-ROM/RAM 등의 광디스크 구동 장치나, MD, MO 등의 광자기디스크 구동 장치 등에도 적용가능하다.In the above embodiment, the magnetic disk drive device represented by the HDD is exemplified. However, the present invention relates to an optical disk drive device such as CD-ROM, CDR / RW, DVD-ROM / RAM, and magneto-optical disk drive such as MD and MO. Applicable to devices and the like.
또한, 상기 실시형태에서는 금속제의 축부재(2)를 삽입 부품으로 하는 수지의 사출 성형으로 축부재(2)와 일체로 허브부(10)를 사출 성형한 경우를 설명했지만, 예컨대 허브부(10)만을 수지로 사출 성형한 후, 허브부(10)와는 별체로 형성한 금속제의 축부재(2)의 단부를 허브부(10) 중앙에 형성한 구멍에 압입함으로써 일체화할 수도 있다. 또는, 축부재(2)를 수지제로 하고, 허브부(10)와 축부재(2)를 모두 수지의 사출 성형으로 일체로 성형할 수도 있다.Moreover, in the said embodiment, although the case where the
또한, 상기 실시형태에서는 플랜지부(2b)의 상단면(2b1)과 슬리브부(8)의 하단면(8b) 사이, 및 허브부(10)와 하우징부(9) 사이에 각각 스러스트 베어링부(T1,T2)를 설치한 경우를 설명했지만, 본 발명은 스러스트 베어링부(T1,T2)의 형성 개소에 관계없이 적용가능하다. 즉, 허브부(10)의 하단면(10a1)이 스러스트 베어링 간극을 형성하는지의 여부는 문제가 안 되고, 예컨대 도시는 생략하지만, 스러스트 베어링부(T1,T2)가 모두 플랜지부(2b)의 양단면과 이들면에 대향하는 면 사이에 형성된 것이어도 된다.Moreover, in the said embodiment, the thrust bearing part (between the upper end surface 2b1 of the
또한, 허브부(10)나 축부재(2)를 제외한 유체 베어링 장치(1)의 구성 부품에 관해서도 상기 실시형태에 한정될 필요는 없다. 예컨대 도시는 생략하지만, 하우징 부(9)와 슬리브부(8)를 동일 재료로 일체로 형성(베어링 부재(7)를 단일품화)하는 등, 각 구성 부품 간의 일체화를 도모한 것에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.In addition, the component parts of the fluid bearing apparatus 1 except the
또한, 이상의 실시형태에서는 레이디얼 베어링부(R1,R2) 및 스러스트 베어링부(T1,T2)로서, 헤링본 형상이나 스파이럴 형상의 동압홈에 의해 윤활유의 동압작용을 발생시키는 구성을 예시하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the above embodiment, although the radial bearing part R1, R2 and thrust bearing part T1, T2 illustrate the structure which produces the dynamic pressure action of a lubricating oil by a herringbone shape or a spiral shaped dynamic pressure groove, The invention is not limited to this.
예컨대, 레이디얼 베어링부(R1,R2)로서, 도시는 생략하지만, 축방향의 홈을 원주방향의 복수 개소에 형성한 소위 스텝 형상의 동압 발생부, 또는, 원주방향으로 복수의 원호면을 배열하고, 대향하는 축부재(2)의 원통 형상 외주면(2a)과의 사이에 쐐기 형상의 지름 방향 간극(베어링 간극)을 형성한 소위 다원호 베어링을 채용해도 된다.For example, as the radial bearing portions R1 and R2, although not shown, a so-called step-shaped dynamic pressure generating portion in which axial grooves are formed at plural portions in the circumferential direction or a plurality of circular arc surfaces are arranged in the circumferential direction. A so-called multi-arc bearing may be employed in which a wedge-shaped radial gap (bearing gap) is formed between the opposing cylindrical outer
또는, 슬리브부(8)의 내주면(8a)을 동압 발생부로서의 동압홈이나 원호면 등을 형성하지 않은 원통 외주면으로 하고, 이 내주면(8a)과 대향하는 축부재(2)의 원통 형상 외주면(2a)으로 소위 원통형 베어링을 구성할 수 있다.Alternatively, the inner
또한, 제 1 스러스트 베어링부(T1)와 제 2 스러스트 베어링부(T2) 중 한쪽 또는 양쪽은, 동일하게 도시는 생략하지만, 동압 발생부가 형성되는 영역(예컨대 슬리브부(8)의 하단면(8b), 하우징부(9)의 상단면(9a))에 복수의 반경방향 홈형상의 동압홈을 원주방향 소정 간격에 형성한 소위 스텝 베어링, 또는 파형 베어링(스텝형이 파형으로 된 것) 등으로 구성할 수도 있다.In addition, although one or both of the 1st thrust bearing part T1 and the 2nd thrust bearing part T2 are not shown similarly, the area | region where the dynamic pressure generation part is formed (for example, the
또한, 이상의 실시형태에서는 슬리브부(8)측에 레이디얼 동압 발생부(동압 홈(8a1,8a2))가, 또한, 슬리브부(8)나 하우징부(9)의 측에 스러스트 동압 발생부(동압홈(8b1,9a1))가 각각 형성되는 경우를 설명했지만, 이들 동압 발생부가 형성되는 영역은 예컨대 이들에 대향하는 축부재(2)의 외주면(2a)이나 플랜지부(2b)의 상단면(2b1), 또는 허브부(10)의 하단면(10a1)측에 형성할 수도 있다.Moreover, in the above embodiment, the radial dynamic pressure generating part (dynamic pressure grooves 8a1 and 8a2) is further provided on the
또한, 이상의 설명에서는 유체 베어링 장치(1)의 내부에 가득 채워지고, 레이디얼 베어링 간극이나, 스러스트 베어링 간극에 윤활막을 형성하는 유체로서, 윤활유를 예시했지만, 그 이외에도 각 베어링 간극에 윤활막을 형성할 수 있는 유체, 예컨대 공기 등의 기체나, 자성 유체 등의 유동성을 갖는 윤활제, 또는 윤활 그리스 등을 사용할 수도 있다.In addition, in the above description, although the lubricating oil was illustrated as the fluid which fills the inside of the fluid bearing apparatus 1, and forms a lubricating film in a radial bearing clearance and a thrust bearing clearance, besides, a lubricating film is formed in each bearing clearance. A fluid which can be used, for example, a gas such as air, a lubricant having fluidity such as a magnetic fluid, or a lubricating grease may be used.
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